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PBX炸药(Polymer Bonded Explosives)是由主体炸药和高聚物粘结剂等组成的高能炸药,由于其具有良好的力学性能,易于加工成型,在常规武器及导弹战斗部中得到广泛应用。炸药的使用环境比较复杂,在生产、加工、运输、发射和意外碰撞时,均处于不同的应变率和应力状态下,这些都会造成各种形式的损伤,为了保障炸药的稳定性及安全性能,研究各种状态下炸药的力学响应,建立炸药的本构关系一直是国内外研究的重点。 本文的主要工作包括: 1)采用材料实验机和分离式霍普金森压杆两种加载装置对几种PBX炸药的巴西盘试样进行了间接拉伸实验,以此来评价炸药的拉伸力学性能; 2)结合高速摄影和数字散斑相关技术(DSCM),获得了PBX炸药在巴西加载条件下,不同载荷阶段的应变场; 3)通过对比Brazilian Disc和flattened Brazilian Disc两种加载模式下的应变场,认为BD加载下试样起裂点不容易在截面中心出现; 4)对JOB-9159的巴西盘试样的重复加载看出,损伤对材料的拉伸强度有重要影响,对初次加载后的同收试样的显微分析发现,准静态加载条件下,主要损伤模式为沿晶断裂; 5)通过对不同压装密度某含铝PBX炸药试样在不同应变率加载下的响应,获得拉伸力学参数与试样密度(孔隙率)和加载应变率的关系; 6)动态实验中,应用X切石英晶体片来获得应力信号,结合DSCM得到的应变信息,绘制出PBX炸药的拉伸应力应变曲线,讨论了三种PBX炸药的拉伸力学参数与加载应变率的关系; 7)建立了修正的Johnson&Cook模型用以描述动态拉伸条件下PBX炸药的力学行为,理论模型与实验结果符合良好。